Unsere Trägheitsnavigationssysteme wurden während einer dreitägigen hydrografischen Vermessung im Hamburger Hafen (Deutschland) getestet. SBG Systems und die MacArtney Germany GmbH rüsteten ein Vermessungsschiff mit einer vollständigen Fächerecholot-Konfiguration aus und führten verschiedene Tests durch, um die Leistung der Trägheitssysteme von SBG in unterschiedlichen, anspruchsvollen Umgebungen zu demonstrieren. Entdecken Sie unseren marinen bathymetrischen Test.
Testbedingungen
Zunächst wurden die INS-Rohdaten in Echtzeit aufgezeichnet und in der Erfassungssoftware Teledyne PDS mit den MBES-Daten des RESON SeaBat 7125 zusammengeführt. Anschließend wurden die hydrografischen Daten mit BeamWorx AutoClean nachbearbeitet und gefiltert.
Zusätzlich wurden die INS-Daten mit der SBG PPK-Software Qinertia verarbeitet. Schließlich diente die eng gekoppelte High-End-Glasfaserlösung Horizon als Referenz.
Wir danken MacArtney Germany für die Unterstützung bei diesem marinen bathymetrischen Test.
Kalibrierungsverfahren für bathymetrische Messungen im Meer
Kalibrierung auf der Grundlage von Bewegungs- und Flugbahndaten des SBG Horizon während des bathymetrischen Tests auf See.
Die Darstellung umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Qualitätsindikator-Ebenen sowie topografische Merkmale.
Kalibrierberichte und -ergebnisse
Die Trägheitsnavigationssysteme von SBG wurden während einer dreitägigen hydrografischen Vermessung in Hamburg getestet. Darüber hinaus statteten SBG Systems und die MacArtney Germany GmbH ein Vermessungsschiff mit einer vollständigen Fächerecholot-Konfiguration aus, um die INS-Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen zu bewerten.
Zu den getesteten Sensoren gehörten Horizon, Apogee, Ekinox (Navsight Marine Series) und Ellipse. Das Team zeichnete die INS-Rohdaten in Echtzeit auf und führte sie mit den MBES-Daten des Reson SeaBat 725 über Teledyne PDS zusammen.
Im Anschluss wurden die hydrografischen Daten mit BeamWorx AutoClean nachbearbeitet und gefiltert, während die INS-Datenverarbeitung über Qinertia erfolgte. Darüber hinaus generierte GIS-Software 3D-Modelle und interaktive Webkarten, die auf INS basierende bathymetrische Berechnungen und Qualitätsebenen anzeigen. Für die Formatierung der Layouts wurde JavaScript verwendet. Die Auswertung umfasste Kalibrierungsergebnisse, bathymetrische Daten, Trajektorien und Qualitätsindikatoren mit Schwerpunkt auf der Bewegungs- und Positionierungsleistung.
Die einzelnen marinen bathymetrischen Tests umfassten Brückenunterquerungen und Fahrrinnenvermessungen mit GNSS-Ausfällen sowie Einsätze bei starkem Seegang. Zudem untersuchte die Studie die Verbesserungen bei der Vermessung durch lose und eng gekoppelte Nachbearbeitung von INS-Rohdaten.
1 – Feld zur Kalibrierung des Bewegungssensors
Die Sicherung einer hohen Präzision bei der Bewegungserfassung beginnt mit einer strengen Kalibrierung. Unsere Inertialsensoren werden umfangreichen Tests unterzogen, um Offsets, Skalierungsfaktoren und Fehlausrichtungen zu korrigieren. Mithilfe moderner Mehrachs-Plattformen und kontrollierter Umgebungen verbessert dieser Prozess die Genauigkeit und Stabilität der Sensoren unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen. Durch die Feinabstimmung der Reaktion jedes einzelnen Sensors gewährleistet die Kalibrierung eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt und autonomer Navigation.
3D-Modell
3D-Visualisierung des Vermessungsgebiets für die Kalibrierung des Bewegungssensors auf der Grundlage der Bewegungs- und Trajektoriendaten des SBG Horizon. Die Darstellung umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Schichten zur Qualitätsanzeige sowie topografische Merkmale.
3D-Vermessungskarte
Kalibrierprotokolle/Offsets
Kalibrierungsberichte und empfohlene Montagezeitpunkte für jedes SBG Inertial System. Die Patching-Software BeamworX Autopatch generiert all diese Berichte. Während einer Ausrichtungsvermessung hat das Team die Offsets für jeden Sensor basierend auf der Schiffskonfiguration und dem Sensor-Setup gemessen und diese anschließend mit Cremer Caplan ausgewertet.
Test zur präzisen Punktpositionierung
Test des neuen PPP-Verarbeitungsmodus in Qinertia. Bathymetrische Oberflächen und Qualitätsebenen wurden auf Basis von RTK- (Echtzeit) und PPP-INS-Lösungen (Post-Processing) berechnet.
2 – Trägheitstests
Inertialsensoren werden strengen Tests in kontrollierten Umgebungen unterzogen, um hohe Präzision und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Diese Tests bewerten wichtige Leistungskennzahlen wie Bias-Stabilität, Skalierungsfaktor-Genauigkeit, Rauschpegel und dynamisches Ansprechverhalten. Durch die Simulation realer Bedingungen, einschließlich Temperaturschwankungen und Vibrationsprofilen, validieren Ingenieure die Widerstandsfähigkeit und Genauigkeit des Sensors. Letztlich garantieren Hersteller durch umfangreiche Inertialtests eine optimale Leistung für missionskritische Anwendungen in der Verteidigung, der Luft- und Raumfahrt sowie bei autonomen Systemen.
Webkarte von Elbbrücken
Webkarte der Elbe-Oberfläche entlang der Pfeiler der Elbbrücken mit bathymetrischen Qualitätskennzahlen sowie Trajektorien. Als Referenz für die Differenzoberflächen dient eine eng gekoppelte Horizon-Lösung. Als Vergleichssensor dient ein hochwertiges Glasfasersystem.
3D-Modell von Elbbrücken
3D-Visualisierung der Bathymetrie unterhalb der Elbbrücken in Hamburg auf der Grundlage der Kursdaten der „SBG Horizon“. Die Darstellung umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Schichten zur Qualitätsanzeige sowie topografische Merkmale.
3D-Modell von Elbbrücken
Webkarte der Speicherstadt
Webkarte der Elbe-Oberfläche entlang der Kanäle der Speicherstadt mit bathymetrischen Qualitätskennzahlen sowie Trajektorien. Als Referenz für die Differenzoberflächen dient eine eng gekoppelte Horizon-Lösung. Als Vergleichssensor dient ein hochwertiges Glasfasersystem.
Kanäle des bathymetrischen 3D-Modells der Speicherstadt
3D-Visualisierung der Bathymetrie entlang der Kanäle der Speicherstadt auf der Grundlage der Kursdaten der „SBG Horizon“. Die Darstellung umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Schichten zur Qualitätsanzeige sowie topografische Merkmale.
3D-Modell der Speicherstadt
Webkarte zur 180°-Kurve unter der Brücke
Webkarte der Elbe-Oberfläche entlang der Elbbrücken mit bathymetrischen Qualitätskennzahlen und Trajektorien. Die Vermessung umfasst eine vollständige 180°-Drehung während eines vollständigen RTK-Ausfalls. Als Referenz für die Differenzoberflächen und das Vergleichssystem dient eine nachbearbeitete Lösung mit Glasfasersensoren.
3 – Bewegungstests
Diese Tests simulieren reale Dynamiken und bewerten die Leistung unter verschiedenen Bedingungen wie schnellen Beschleunigungen, Vibrationen und Rotationsbewegungen. Durch die Analyse der Sensorreaktionen verfeinern wir Kalibrierungs- und Kompensationsalgorithmen, um die Präzision in den anspruchsvollsten Anwendungen zu optimieren.
Webkarte der Hamburger Hafenanlagen
Webkarte der Wasseroberfläche der Elbe neben den Docks des Hamburger Hafens sowie bathymetrische Qualitätskennzahlen und Bewegungsbahn. Während dieses Tests wurden dynamische Bewegungsmuster erfasst, die auf Wellengang zurückzuführen sind, der durch am Schiff vorbeifahrende Schiffe verursacht wurde. Als Referenz für die Differenzoberflächen dient eine Echtzeit-Lösung mit Glasfasersensoren.
3D-Modell der Hamburger Hafenanlagen
3D-Visualisierung der Bathymetrie der Elbe im Bereich der Docks des Hamburger Hafens auf der Grundlage von Kursdaten der „SBG Horizon“. Die Darstellung umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Schichten zur Qualitätsanzeige sowie topografische Merkmale.
Webkarte des Hamburger Hafens
8 Abbildungsbeschriftung Webmap
Webkarte der Elbe-Oberfläche während eines „8-Figure “-Manövers mit Angaben zur bathymetrischen Qualität sowie der Bewegungsbahn. Dieses Manöver ist insbesondere hinsichtlich der Kursgenauigkeit der Sensoren während eines bathymetrischen Tests auf See ausschlaggebend. Als Referenz für die Differenzoberflächen dient eine Echtzeit-Lösung mit Glasfasersensoren.
8 Abbildungsbeschriftung 3D-Modell
3D-Visualisierung der Bathymetrie der Elbe während eines „8-Figure“-Manövers auf der Grundlage der Kursdaten der SBG Horizon. Die Darstellung umfasst die Vermessungslinie, die berechnete Bathymetrie, Schichten zur Qualitätsanzeige sowie topografische Merkmale.
Webkarte des 3D-Vermessungsmodells
